储能柜通用技术规范.pdf

T/CES XXX 2023 I ICS 国际标准分类 号 CCS 中国标准文献分类号 T/CES XXX2023 团 体 标 准 中国电工技术学会 发布 储能柜 通用 技术 规范 General-purpose technology Specification for Energy Storage Cabinet 202X-XX-XX发布 202X-XX-XX实施 T/CES XXX 2023 II 目 次 目 次 II 前 言 . IV 引 言（可选项） V 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 2 4 总则 2 5 系统组成 2 5.1 一般规定 2 5.2 电池组单元 2 5.3 储能变流器 3 5.4 控制单元 3 5.5 柜体 4 5.6 消防设施 4 5.7 其他辅助设施 4 6 使用条件 5 6.1 环境条件 5 6.2 防振动 5 6.3 设备摆放 5 7 性能要求 5 7.1 并网运行技术要求 5 7.2 离网运行技术要求 5 7.3 功能要求 5 8 安全要求 6 8.1 防雷接地 6 8.2 绝缘 6 8.3 安全标识 6 8.4 温升 7 8.5 防护等级 7 8.6 电池安全预警 7 T/CES XXX 2023 III 9 存储、运输 7 9.1 存储 7 9.2 运输 7 10 试验 . 7 10.1 试验项目 7 10.2 储能柜应完成出厂及并网现场的系统测试，并出具测试报告 . 8 附 录 A （规范性附录） A.1 结构示意图 9 附 录 B （规范性附录） B.1 电气拓扑示意图 10 参 考 文 献 11 T/CES XXX 2023 IV 前 言 本 文件 按 照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1 部分 标准化文件的结构和起草规则 给出的 规则 起草 。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本 文件 由中国 电工技术 学会提出。 本文件由中国电工技术学会标准工作委员会 （ **专业 **） 工作组归口。 本 文件 起草单位 XXXX 本 文件 主要起草人 XXXX 本 文件 为首次发布。 （ **或 本标准所代替标准历次版本发布情况 ** 。 ） T/CES XXX 2023 V 引 言 （可选项） （ **如果需要，给出标准技术内容的特殊信息或说明，以及编制该标准的原因。引言不包含要求。 **） 随着双碳的国家战略提出， 储能柜 采用电化学储能电池作为 介质 ，可接入 负荷侧 开展 削峰填谷 、 需 量控制 、临时增容、新能源消纳、电能质量治理等应用。为全面规范 储能柜 建设要求，实现 储能柜 的可 靠运行，特制定本标准。 本标准的制定可以为设备厂家、集成厂家、业主提供生产和使用依据，有助于各企业资源共享、充 分协作、合理竞争。 T/CES XXX 2023 1 储能柜 技术规范 1 范围 本 文件 （ 或 本 部 分 或 本 指 导性 技 术 文 件 ） 规 定 了 储能柜 组成、使用条件、技术性能、安全性能以及 试验检测的技术要求 。 本 文件 （ 或 本 部 分 或 本 指 导性 技 术 文 件 ） 适 用 于 接入 380V电网电压等级的交流型 储能柜 ， 单柜功率 范围 为 50kW200kW，容量范围 为 100kWh400kWh， 其它电压等级、直流输出的 储能柜 可参照执行 。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 12325 电能质量供电电压偏差 GB/T 12326 电能质量 电压波动和闪变 GB/T 14549 电能质量公用电网谐波 GB/T 15543 电能质量三相电压不平衡 GB/T 20138 电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级（ IK 代码） GB/T 34120 电化学储能系统储能变流器技术规范 GB/T 34131 电化学储能电站用锂离子电池管理系统技术规范 GB/T 36276 电力储能用锂离子电池 GB/T 36545 移动式电化学储能系统技术要求 GB/T 36547 电化学储能系统接入电网技术规定 GB/T 36558 电力系统电化学储能系统通用技术条件 GB/T 50065 交流电气装置的接地设计规范 GB/T 7251.1 低压成套开关设备和控制设备 GB 2894 安全标志及其使用导则 GB 50370 气体灭火系统设计规范 GB 51048 电化学储能电站设计规范 DL/T 448 电能计量装置技术管理规定 DL/T 2528 电力储能基本术语 Q/CSG 1204051 配电自动化系统安全防护技术规范 T/CES XXX 2023 2 3 术语和定义 DL/T 2528、 GB/T 34120、 GB/T 34131、 GB/T 36545、 GB/T 36547、 GB/T 36276 界定 的术语和定 义以及下面的术语适用于本文件。 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 储能柜 Energy storage cabinet 包含 柜体、 电池组单元、电池管理单元、储能变流器、控制单元、消防单元、 热管理 单元于一体 且具备在 户外 场景灵活部署的系统。 3.2 动态增容 Dynamic capacity increase 一种 提高 配电 网 输送能力的补偿措施 ， 通过动态改变储能柜有功功率、无功功率的输出大小，实 现 配变 容量 临时增额。 4 总则 4.1 本标准 储能系统采用储能柜的形式在现场进行部署； 4.2 本标准储能柜 一般 包含 柜体 、 电池组单元 、 电池管理单元 、储能变流器、 控制单元、消防单元、 热管理 单元，适用于 负荷侧 户外直接放置的储能柜 。 5 系统组成 5.1 一般规定 5.1.1 储能柜 单柜 功率范围一般为 50kW200kW，容量范围一般为 100kWh400kWh； 储能柜支持并机进 行功率、容量的扩展。 5.1.2 储能柜 宜采用 户外柜集成的方式 。 5.1.3 储能柜 应 包括柜 体、电池组 单元 、电池管理单元、储能变流器、控制单元、消防单元 以及 热管 理 单元 。 5.2 电池组单元 5.2.1 电池组单元应满足以下要求 a） 电池组单元宜 选用 磷酸铁锂 电池 ， 符合 GB/T 36276 电力储能用锂离子电池的要求 ，不可选 用三元锂电池； b） 电池组单元循环寿命应满足 GB/T36276 的规定； c） 电池组单元安全性能 应符合 GB/T36276 的规定； d） 电池管理系统技术要求应符合 GB/T 34131 的规定 ； T/CES XXX 2023 3 e） 按照 GB/T 36548-2018 中 7.12 的试验方法 ， 锂离子电池储能系统能量转换效率不应低于 94。 5.3 储能变流器 5.3.1 储能变流器应满足以下要求 a） 储能变流器设计和性能指标应符合 GB/T 34120 的规定； b） 储能变流器宜采用单模块、单级架构； c） 储能变流器无功输出能力不低于 100； d） 按照 GB/T 34133 试验方法，储能变流器整流或逆变额定效率不低于 97（非隔离）； e） 按照 GB/T 34133 试验方法，储能变流器损耗不超过额定功率的 0.8。 5.4 控制单元 控制单元位于储能柜中，功能上起到汇集电池组单元的通讯信息、储能变流器的通讯信息、计量 系统通讯信息、消防系统通讯信息、热管理通讯信息以及储能柜上级管理系统进行信息交互的作用。 控制单元可为储能柜中的几种控制单元，也可以将功能集成到 某一装置 中。 5.4.1 电池组单元通讯内容 控制系统与电池组单元通讯内容应至少包含以下内容 a 簇数据 信息 SOC、簇电压、簇电流、循环次数、单体最高 /低电压、单体最高 /低温度； b 状态信息电池簇输出状态，电池系统告警和故障信息。 5.4.2 储能变流器通讯内容 控制系统与储能变流器通讯内容应至少包含以下内容 a） 数据信息交流侧包括电压、电流、频率、功率因数、有功功率、无功功率、视在功率，直 流侧包括电压、电流、功率； b） 状态信息并离网状态、系统故障告警和维护信号； c） 控制信息启停控制、功率控制、电压和频率控制。 5.4.3 计量系统通讯内容 控制系统与计量通讯内容应至少包含以下数据信息并网点的频率、电压、电流、注入电网有功 和无功、功率因数数据，以及正 /反向有功电能、正 /反向无功电能。 5.4.4 消防系统通讯内容 控制系统与消防系统通讯内容应至少包含以下数据信息 H2、 CO 等可燃气体 ppm 数值、温度、烟 雾、预警级别等状态。 T/CES XXX 2023 4 5.4.5 温湿度控制系统通讯内容 控制系统与温湿度控制系统通讯内容应至少包含以下数据信息环境温度、环境湿度、工作电压、 工作电流、内外风机状态、整机状态。 5.4.6 上级管理系统通讯内容 接入电网的 储能柜 ，宜具有与上级管理系统的通讯功能，应记录但不限于以下信息 a） 电气模拟量并网点的频率、电压、注入电网电流、注入电网有功和无功、功率因数、电能 质量数据； b） 电能量可充 /可放电量、上网电量、下网电量等； c） 状态量并网点开断设备状态、充放电状态、荷电状态等信号； d） 其他信息 储能柜 功率 /容量等。 5.5 柜体 5.5.1 储能柜 的柜体外观应满足以下要求 a 柜体各焊接部位牢固、焊缝均匀，无漏焊、咬边、气孔、飞溅等缺陷； b 柜体外部油漆表面光滑、平整、颜色均匀，无流挂、漏底、针孔等缺陷； c 柜体表面具有防腐蚀镀层或涂层。 5.5.2 储能柜 应至少满足 IP54 的防护等级。 5.5.3 柜体结构强度应符合 GB/T 5338 中设计要求的相关规定。 5.5.4 柜体外壳上应有醒目安全标识，包括接地标识、逃生指示、当心触电、严禁烟火、禁止带电操 作等。 5.5.5 柜体外壳上应有铭牌信息，包括但不限于负责人、上次装置检测时间、装置额定功率 /额定容 量、投运日期、制造商等。 5.6 消防设施 5.6.1 储能柜 的消防安全要求应符合 T/CEC 373 的有关规定。 a 储能柜 应配备自动灭火装置； b 储能柜 应配备可燃气体监测和烟感探测； c 消防介质宜选用全氟己酮或七氟丙烷。 5.7 其他辅助设施 5.7.1 储能柜 应具备热管理措施，可以是风冷或液冷等手段 ； 5.7.2 储能柜 应为储能柜内部自供电，应满足离网自启动要求； T/CES XXX 2023 5 5.7.3 储能柜 输出断路器应符合 GB10963.12005 或 GB14048.22008 的相关要求，具备过载和短路 保护功能； 5.7.4 储能柜 应 具备 双向电能计量 功能 ，设备技术要求应符合 DL/T 448 中技术要求的规定 。 6 使用条件 6.1 环境条件 储能柜 在以下环境条件下应能够按照额定功率正常运行 a） 工作环境温度－ 20℃ ～＋ 50℃ ； b） 海拔高度不高于 2000m； c） 相对湿度不高于 95。 6.2 防振动 电池组单元应满足 GB/T 36276 中振动的要求。 6.3 设备摆放 储能柜 在工作时，设备摆放地点地面的水平度纵向（前后）水平倾斜不应大于 6，横向（左右） 水平倾斜度不应大于 5。 7 性能要求 7.1 并网运行 技术 要求 储能柜 并网运行时，应满足以下要求 a） 注入电网的电流谐波总畸变率限值为 5； b） 交流侧电流中的直流电流分量不应超过其交流额定值的 0.5； c） 并网运行时产生的电压波动和闪变应符合 GB/T 12326 的规定 ； d） 功率控制性能应符合 GB/T 36547 中功率控制的规定 ； e） 电网适应性应符合 GB/T 36547 中电网适应性的规定。 7.2 离网运行 技术 要求 储能柜 离网运行时， 应满足以下要求 a） 交流侧出口电能质量应符合 GB/T 34120 中离网电能质量的规定 ； b） 应具备零压软启动 功能； c） 应具备电压可调功能，电压 可 调节范围不 小 于额定电压的 10 。 7.3 功能要求 T/CES XXX 2023 6 7.3.1 自启动 储能柜 应具备启动和停止功能，并具备在无外接电源情况下实现自启动 功能 。 7.3.2 过载能力 储能柜 应具备短时过载能力， 110额定功率情况下持续运行时间不少于 10min， 120额定功率情 况下持续运行时间不少于 1min。 7.3.3 运行功能要求 储能柜 应具备有功功率控制、无功功率控制和功率因数调节等功率控制功能，满足削峰填谷、需 求响应、无功补偿、动态增容、三相电流不平衡治理 等 运行模式的要求 。 7.3.4 本地监控功能要求 储能柜 应具备本地监控功能，实现对装置内各种设备的数据监测和运行控制，应符合 GB/T 36558 的技术要求，包含以下功能 a） 应接收并显示电池管理系统的电压、电流、荷电状态、功率、温度及告警信息； b） 应接收并显示储能变流器的交直流电压、交直流电流、有功功率、无功功率及告警信息； c） 应具备并网充 /放电运行控制、离网 V/F 运行控 制、有功 /无功运行控制等控制功能； d） 应 具备自动运行策略和远程控制功能。 7.3.5 通 讯 与自动化 储能柜 宜具备与 上层 调度机构通讯的能力 ，满足下述技术要求 a 应具备本地 /远程控制切换功能； b 应具备 RS485 和以太网通讯接口； c 应具备远程监测信息无线通讯接口。 8 安全要求 8.1 防雷接地 储能柜 的防雷设计应符合 GB/T 36276 的规定，系统应 预留接地点 ，且应与接地点可靠连接。 8.2 绝缘 储能柜 的绝缘性能应符合 GB/T 36276 中绝缘材料的性能的规定。 8.3 安全标识 储能柜 应有醒目安全标识，包括接地标识、当心触电、严禁烟火、禁止带电操作等，标识的形 状、颜色、尺寸和高度应按照 GB2894 规定执行。 T/CES XXX 2023 7 8.4 温升 储能柜 的额定功率的温升应满足 GB/T 36545 中温升极限的规定。 8.5 防护等级 储能柜 应至少满足 IP54 的防护等级。 8.6 电池安全预警 宜具备电芯级信息监控及故障预警功能，能够上报告警信息和启动相应的保护功能。 9 存储、运输 9.1 存储 a 地面无严重倾斜，承载力符合要求； b 储存环境温度 宜 -25℃～ 55℃； c 空气相对湿度宜小于 95。 9.2 运输 a 储能柜 应处于关闭断电状态； b 运输环境温度宜 -25℃～ 40℃，空气相对湿度宜小于 95。 10 试验 10.1 试验项目 表 1 储能柜 试验项目 序号 试验类别 试验项目名称 型式试验 出厂试验 现场测试 1 设备安全检 测 外观及结构检查 √ √ √ 绝缘耐受电压 √ √ ─ 2 性能试验 并网运行电流谐波试验 √ √ ─ 并网运行电流直流分量试验 √ √ ─ 功率控制性能试验 √ √ √ 电网适应性试验 √ √ ─ 离网运行电压谐波试验 √ √ ─ 离网运行电压不平衡度试验 √ √ ─ T/CES XXX 2023 8 序号 试验类别 试验项目名称 型式试验 出厂试验 现场测试 离网运行动态电压瞬变范围试验 √ ─ ─ 过载能力试验 √ √ ─ 系统能量试验 √ √ √ 通 讯 功能试验 √ √ √ 噪声试验 √ ─ ─ 温升试验 √ ─ ─ 10.2 储能柜 应完成出厂及并网现场的系统测试，并出具测试报告。 T/CES XXX 2023 9 附 录 A （规范性附录） A.1 结构示意图 A.1 储能柜 结构要求 A.1.1 储能柜 结构要求 图 A.1 储能 柜结构示意图 T/CES XXX 2023 10 附 录 B （规范性附录） B.1 电气拓扑示意图 B.1 储能柜 电气拓扑要求 B.1.1 储能柜 电气拓扑要求 图 B.1 典型 储能 柜 通讯网络示意图 T/CES XXX 2023 11 参 考 文 献 [1] [2] [3] ________________________